Kontrolle der nukleären Rezeptoren von Proteinen, die mit Krankheiten assoziiert sind

Proteine ​​sind wie Maschinen. Bei einigen Krankheiten kann es sinnvoll sein, diese Geräte aus- oder einzuschalten, wenn sie zu aktiv oder nicht aktiv genug sind. Eine Möglichkeit, das Umschalten in einem Protein, wie z. B. einem Kernrezeptor, zu kontrollieren, besteht darin, ein Medikament „in die Tasche“ des Medikaments zu stecken. Für ihren Ph.D. In ihrer Forschungsarbeit untersuchte Iris van de Gevel die Kontrolle von zwei Rezeptoren: RORγt, ein Rezeptor, der bei Autoimmunerkrankungen wie rheumatoider Arthritis und Psoriasis überaktiv ist, und PPARγ, ein Rezeptor, der eine wichtige Rolle bei Typ-2-Diabetes spielt.

Da Kernrezeptoren so ähnlich sind, haben sie alle eine ähnliche Tasche im Kern des Proteins. Um sicherzustellen, dass ein Medikament in der Tasche des richtigen Proteins landet, kann es hilfreich sein zu verstehen, wie diese Tasche funktioniert, was sie einzigartig macht und ob es möglicherweise eine alternative Tasche gibt. Während ihrer Promotion Forschungsarbeit versuchte Iris van de Gevel, diese Fragen zu beantworten, indem sie Proteine ​​konstruierte und neuartige Assay-Formate entwickelte.

Finden einer alternativen Tasche

Van de Gevel arbeitete daran, eine alternative Tasche in RORγt zu finden. Diese Tasche wurde zufällig entdeckt und scheint innerhalb der Superfamilie der Kernrezeptoren einzigartig zu sein. Das bedeutet, wenn Sie in der Lage sind, erfolgreiche Medikamente zu entwickeln, die in diese Tasche passen, sind die Chancen sehr gering, dass dieses Medikament auch andere Rezeptoren beeinflusst.

Um herauszufinden, ob diese Tasche wirklich einzigartig war, studierte Van de Gevel die Tasche im Detail. Aus dieser Forschung schloss sie, dass die Kombination zweier absoluter Anforderungen zur Bildung dieser Tasche für RORγt innerhalb der gesamten Kernrezeptor-Superfamilie einzigartig ist. Dies ist eine zusätzliche Motivation, Medikamente für diese Tasche zur Behandlung von Autoimmunerkrankungen zu entwickeln.

Bindung an einen anderen Rezeptor

Zusammen mit ihren Mitarbeitern in der Gruppe für Chemische Biologie untersuchte Van de Gevel auch, wie ein Molekül, das für die einzigartige, alternative Tasche von RORγt entwickelt wurde, immer noch an einen anderen Kernrezeptor bindet: PPARγ.

Ergebnisse von Experimenten mit PPARγ zeigen, dass das Molekül an einer völlig anderen Stelle bindet als bei RORγt, und dass kleine Veränderungen einen Effekt auf die Präferenz für entweder RORγt oder PPARγ haben. Dies zeigte, dass es möglich ist, eine größere Selektivität für eines dieser Proteine ​​zu erhalten, und ebnet den Weg für die Schaffung noch spezifischerer Moleküle in der Zukunft.

Gleichzeitig scheint das Molekül einen neuartigen Bindungsmodus zu haben, der sehr vorteilhaft sein könnte. Dies macht es sehr interessant, ähnliche, optimierte Moleküle für PPARγ zur Behandlung von Typ-2-Diabetes zu entwickeln.

Neuartiger Assay

Schließlich entwickelte Van de Gevel auch ein neuartiges Testformat. In den ersten Phasen der Arzneimittelentwicklung ist es sehr wichtig, eine Vorstellung davon zu haben, wie stark ein Molekül in der Tasche eines Rezeptors bindet. Es gibt eine Reihe von Methoden, die dies messen könnten, aber jede von ihnen hat Nachteile

Um dieses Problem zu lösen, hat Van de Gevel einen Assay entwickelt, der Bindungsaffinitäten auf kostengünstige, markierungsfreie Weise ohne die Notwendigkeit einer umfassenden Optimierung und unter Verwendung von Standardgeräten messen kann, sodass dies in jedem Labor möglich ist. Kurz gesagt verwendet dieser Assay den Unterschied in der Schmelztemperatur von Protein mit oder ohne gefüllte Tasche. Aus der Messung der Proteinmenge, die nach dem Erhitzen noch intakt ist, lässt sich ableiten, wie stark ein Molekül an das Protein bindet.